Реставрація датчиків NOx

Реставрація датчиків NOx. Автовласників уже не дивує те, що транспорт постійно модернізують. Багато цікавих технічних рішень, які сьогодні зустрічаються в легковому та вантажному транспорті, було розроблено ще в дев’яностих роках – той час був багатим на новинки в автомобілебудуванні. Однак існує чимало таких рішень, про які багато автолюбителів могли й не знати. Одним із них є датчик NOx, інакше званий датчиком оксидів азоту або ж датчиком збідненої суміші. Подібними пристроями сьогодні оснащують дедалі більшу кількість автомобілів, що пояснюється підвищенням вимог до екологічності. Про будову датчиків NOx, їхні ключові особливості, а також несправності та їх усунення ви зможете дізнатися в нашій статті.

Призначення датчиків NOx

Актуальні вимоги до екологічних показників двигунів внутрішнього згоряння вирізняються суворістю. Більша частина автомобілів з бензиновими двигунами мають так зване безпосереднє впорскування, а сам двигун при частковому навантаженні витрачає збіднену суміш. Пояснимо: на приготування збідненої суміші йде мінімально необхідна кількість кисню, за фактом – атмосферного повітря. Навіть під час згоряння збідненої суміші утворюється велика кількість оксидів з вуглецевою та азотною основою. Перші вловлюються звичайними каталізаторами, тим часом як другі можуть стати проблемою – нейтралізувати оксиди азоту набагато складніше. Частково розв’язувати проблему допомагають додаткові накопичувальні каталізатори оксидів азоту. Такі каталізатори мають певну накопичувальну потужність, яку необхідно реєструвати. Саме це завдання бере на себе датчик NOx.
Датчик оксидів азоту, він же датчик NOx, повністю виправдовує свою назву. Поєднання букв NOx читається не інакше як “ен-о”, а “ікс” означає число приєднаних молекул оксигену. Нагадуємо, що NOx – це збірна назва пари небезпечних оксидів азоту: NO і NO2. Вони вкрай токсичні і їхній вміст у вихлопних газах необхідно зменшувати.

Датчиками оксидів азоту обов’язково оснащують системи вибіркової каталітичної нейтралізації. Пристрої розташовують одразу за накопичувальним каталізатором, якщо двигун бензиновий, або відновлювальним каталізатором, якщо автомобіль має дизельний агрегат. Датчики реєструють зростання відсоткового вмісту оксидів азоту у вихлопі, подають відповідний сигнал, а далі блок керування переводить двигун у роботу зі збагаченою сумішшю. Таким чином вдається зменшити вміст шкідливих оксидів у вихлопі. Якщо ще простіше: датчики гарантують своєчасний перехід із фази накопичення у фазу регенерації.
Нерідко можна бачити, як автолюбителі об’єднують поняття “лямбда-зонд” і “датчика NOx”. За фактом, і перший, і другий пристрій є лямбда-зондом, проте вони мають різне розташування і беруть на себе різні завдання. Звичайний кисневий датчик розташовується вище каталізатора. Він відповідає за коригування суміші та впливає на вихлоп. Нижній лямбда-зонд, він же датчик NOx, контролює працездатність каталізатора і реагує на зміни в складі вихлопу.

Будова датчиків NOx

Датчики NOx для автопромисловості за фактом є досить складними електрохімічними датчиками амперометричного типу. Найпростішим і найзрозумілішим елементом датчика є нагрівач. Найбільш важливими елементами є камери (комірки): камера накачування і вимірювальна камера. Іноді камер буває три. Принцип роботи датчика зводиться до такого:

Вихлопні гази потрапляють у першу камеру. Тут вміст O2 в газі знижується внаслідок дії струму відкачування в електродах за температур 650°C і вище (за низьких температур цього не станеться).
Потрапляючи в другу камеру, оксиди азоту починають розпадатися на азот і оксиген. Струм накачування, що генерується при цьому, суворо пропорційний концентрації NOx-сполук у вихлопі (реєструється концентрація того ж кисню).

У деяких датчиках є третя камера, яка допомагає контролювати чутливість камер. “Начинка” датчиків, яка дає змогу зменшувати відсотковий вміст O2 для правильного вимірювання вмісту оксидів азоту, зазвичай включає діоксид цирконію, стабілізований ітрієм. Електроди виготовляють із благородних металів, як-то паладію, золота чи платини. Ми не будемо вдаватися в подробиці електрохімічного процесу, однак зазначимо, що під час виготовлення датчиків NOx неспроста використовують настільки рідкісні метали – вони мають високу провідність іонів O2 і можуть похвалитися високою стійкістю до температурних впливів.

Датчики NOx також містять мінімум два кисневих насоси. Перший насос видаляє надлишок кисню із захоплених вихлопних газів, тоді як другий відкачує гази для вимірювання концентрації кисню, що виділяється під час розкладання оксидів азоту. Підсумовуючи: датчик оксидів азоту складається з щонайменше двох камер (комірок) і двох насосів, нагрівача, кількох електродів. Також варто згадати власний блок управління датчика, який приймає сигнал, підсилює його, а потім передає ЕБУ.
У дизельних агрегатах датчики NOx оцінюють ефективність роботи відновлювального каталізатора. Якщо він перестає справлятися зі своїм завданням і відсоток оксидів азоту у відпрацьованих газах стає критично високим, датчик сигналізує про це. Водій дізнається про проблему за лампочкою Check Engine, що загорілася. Для виявлення джерела проблем водієві потрібно буде звернутися на СТО. Автосервіс Renamax запрошує власників спецтехніки, тягачів, самоскидів та інших вантажівок скористатися послугами: перевірка, зчитування та розшифровка помилок за вигідною ціною та за потреби зробити ремонт.

Принцип дії датчиків NOx

Датчик NOx працює як датчик кисню з розширеною функціональністю. Чутливий елемент – керамічний чіп (мал. 1), що складається з нагрівального контуру, невеликого проходу, який веде до двох порожнин, контуру накачування кисню і контуру розкладання NOx.

Чутливий елемент NOx у поздовжньому розрізі:

Перед роботою керамічний чіп нагрівається близько 1,5 хвилини. Коли вихлопний газ потрапляє в керамічний чіп через невеликий прохід (див. мал. 2), у першій порожнині всі вільні молекули кисню прокачуються через електроліт, а решта газів дифундують у другу порожнину, де молекули NOx розкладаються, утворюється кисень, вимірюється як малий електричний струм. Додаткова плата (див. мал. 3) використовується для перетворення виміряного струму в сигнал, сумісний із протоколом зв’язку блоку керування двигуном (ECU).

Проводи датчиків оксиду азоту

Через те, що датчики під час роботи подають кілька сигналів, вони мають і кілька кабелів. Найпросунутіші датчики мають ще й нагрівач, до якого підведено пару дротів. Підсумкове число проводів у просунутих пристроях дорівнює шести. Вони мають таке кольорове маркування:

Жовтий і синій. Відповідають “-” і “+” нагрівального елемента;
Білий і зелений. Цими проводами передається сигнал струму накачування Ip I (+), Ip II (+);
Сірий. Передає сигнал вимірювальної камери Vs+;
Чорний. Створює вимірювальне з’єднання між камерами.

Іноді зустрічаються датчики з помаранчевими проводами (пристрій можна побачити на фото нижче). Як правило, подібне кольорове маркування мають пристрої для американських автомобілів. Чітке маркування потрібне радше фахівцям, які працюватимуть з такими датчиками, ніж пересічним автолюбителям. Рекомендація для останніх вкрай проста: переконайтеся, що всі дроти не мають пошкоджень ізоляції та з’єднані з пристроєм і блоком управління датчика NOx.

Наслідки несправності датчиків NOx

Датчики оксидів азоту дозволяють зробити двигун не тільки більш екологічним, але ще й економічним. При низьких навантаженнях агрегат може працювати на збідненій суміші. Це означає, що відсоток палива в суміші буде близький до мінімально необхідного. Несправний датчик NOx відрізняється від повністю справного наступним:

Його сигнал передається занадто повільно.
Сигнал з датчика стає слабким і залишається таким навіть після посилення в блоці управління.
Як результат, приготування паливоповітряної суміші буде вестися по «стандартної» програмі – збагачення. При цьому ненавантажений двигун буде споживати більше палива. В середньому, витрата виростає на 15%, однак при експлуатації автомобіля в міському циклі витрата може вирости на 20 і більше відсотків.

Деякі автовласники відзначають, що несправний датчик не чинив істотного впливу на паливну економічність їх транспортного засобу. Пояснення просте: збагачення суміші поки не відбувалося, але насправді це лише питання часу.

При несправності датчика оксидів азоту завжди спостерігається некоректна робота накопичувального каталізатора. Це обумовлено порушенням відновного циклу. Екологічні показники автомобіля з несправним датчиком NOx будуть далекими від регламентованих автовиробником.

Варто також торкнутися питання діагностики пристрою. Вихід датчиків з ладу не завжди вдається коректно діагностувати за кодом помилки. Для прикладу, проблема може бути в повітропроводі, проте код помилки буде вказувати саме на датчик. Керуючись тільки кодами, аматор не може замінити всі лямбда-зонди на автомобілі. Ось чому правильним же рішенням буде звернення до фахівців. Професіоналами у даній справі є працівники компанії Ренамакс. Наші фахівці несправність датчика NOx виявляють за допомогою осцилографа, та усувають всі несправності. Категорично не рекомендуємо проводити самостійну діагностику за допомогою тестера.

Чи можна їздити з несправним датчиком NOx?

Відмова датчика NOx не призводить до зміни співвідношення паливно-повітряної суміші у двигуні. Це означає, що автомобіль продовжує виробляти ті самі вихлопні гази, що й раніше. Таким чином, власник може продовжувати експлуатувати автомобіль, єдина відмінність полягає у згаданій вище втраті потужності двигуна.
Чи пов’язане розв’язання проблеми із заміною датчика? Це дорогий і досить складний ремонт, тому більшість водіїв хотіли б його уникнути. На щастя, як з’ясувалося, це можливо. Цьому допоможе емулятор NOx. Це інтегральна схема, встановлена на місці датчика, яка запрограмована на постійне відображення правильного значення концентрації оксиду азоту. Вона забезпечує правильну роботу всієї системи AdBlue, яка, своєю чергою, знімає блокування потужності двигуна.

Адаптація датчика оксидів азоту NOx – цю послугу фахівці компанії Ренамакс готові виконати для Вашої машини якісно і в строк.
Адаптація датчика оксидів азоту NOx на автомобілях необхідна для відповідності роботи апарату вітчизняним типам палива. З огляду на його нижчу якість, виникає необхідність переналаштування вимог пристрою до викидів шкідливих речовин з вихлопними газами. Якщо цього не зробити, то за короткий термін експлуатації машини датчик почне видавати помилку, хоча автомобіль буде повністю справним. Щоб якість роботи була максимальною, необхідно звернутися в сервіс. Кваліфіковані фахівці проведуть адаптацію швидко і надійно. При цьому зникнуть сповіщення про несправності.

Висновок

Датчик NOx – це один з безлічі електронних компонентів сучасних транспортних засобів, несправність якого загрожує автовласнику серйозними грошовими витратами. Новий датчик коштуватиме чимало. Не можна було б не згадати, що правильно його продіагностувати можуть далеко не всі сервіси, але це вже питання їхньої компетенції. Настільки проблемний пристрій, втім, має великий експлуатаційний ресурс і автовласники рідко стикаються з необхідністю заміни датчика збідненої суміші. Якщо існує реальна необхідність заміни, то ми рекомендуємо одразу розпочинати пошук оригінальної автозапчастини.

Спеціалісти компанії Ренамакс можуть надати професійну консультацію щодо вибору датчика NOx, також фахівці нададуть послугу ремонту та реставрації датчиків NOx, скористайтесь контактами на нашому сайті в інтернеті.

Цікавлять ремонт, обслуговування та купівля TIR? Напишіть нам і ми Вам допоможемо розібратися у цьому.